九年级科学上册 第2章 物质转化与材料利用 第6节 材料的利用与发展同步导学 （新版）浙教版.ppt

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1、第第6 6节节 材料的利用与发展材料的利用与发展 第2章物质转化与材料利用第 6 节 材料的利用与发展常 考 透 视第 2 章物质转化与材料利用挑 战 自 我常考透视常考透视常考常考1 1 了解材料的发展史，了解新型材料的性能和使用。了解材料的发展史，了解新型材料的性能和使用。第 6 节 材料的利用与发展【考试热度考试热度】例例1 纳米材料被誉为纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。世纪最有前途的新型材料。1 nm=10-9m。当材。当材料的晶粒（或颗粒）的大小处于纳米级时，其性质就会出现奇异的变料的晶粒（或颗粒）的大小处于纳米级时，其性质就会出现奇异的变化。如各种块状金属显示一定的颜色（

2、多数银白色，少数呈红色），化。如各种块状金属显示一定的颜色（多数银白色，少数呈红色），但当其细化到纳米级时，都成了黑色。纳米氧化锌能吸收雷达电磁波，但当其细化到纳米级时，都成了黑色。纳米氧化锌能吸收雷达电磁波，可用作可用作“隐形隐形”飞机的涂料。下列说法中，你认为正确的是（）飞机的涂料。下列说法中，你认为正确的是（）第 3 节 物质的变化例例1 纳米材料被誉为纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。世纪最有前途的新型材料。1 nm=10-9m。当材。当材料的晶粒（或颗粒）的大小处于纳米级时，其性质就会出现奇异的变料的晶粒（或颗粒）的大小处于纳米级时，其性质就会出现奇异的变化。如各种块状金属显

3、示一定的颜色（多数银白色，少数呈红色），化。如各种块状金属显示一定的颜色（多数银白色，少数呈红色），但当其细化到纳米级时，都成了黑色。纳米氧化锌能吸收雷达电磁波，但当其细化到纳米级时，都成了黑色。纳米氧化锌能吸收雷达电磁波，可用作可用作“隐形隐形”飞机的涂料。下列说法中，你认为正确的是（）飞机的涂料。下列说法中，你认为正确的是（）A用氢气还原氧化铜的实验中，得到的铜粉是纳米铜用氢气还原氧化铜的实验中，得到的铜粉是纳米铜B纳米氧化锌的化学性质类似于纳米氧化铁，不能与稀硫酸反应纳米氧化锌的化学性质类似于纳米氧化铁，不能与稀硫酸反应C黑白照相底片上析出的银颗粒处于（或小于）纳米级大小黑白照相底片上析

4、出的银颗粒处于（或小于）纳米级大小D“隐形隐形”飞机就是人的肉眼看不到的无色透明的飞机飞机就是人的肉眼看不到的无色透明的飞机C第 3 节 物质的变化解析解析 氢气还原氧化铜实验中得到的铜粉为红色，根据题意可知，当金属氢气还原氧化铜实验中得到的铜粉为红色，根据题意可知，当金属细化到纳米级时都会变成黑色，所以此实验中的铜不是纳米铜；材料的晶细化到纳米级时都会变成黑色，所以此实验中的铜不是纳米铜；材料的晶粒达到纳米级时，只是其直径变得很小，原子本身没有发生变化，化学性粒达到纳米级时，只是其直径变得很小，原子本身没有发生变化，化学性质不变，因此纳米氧化锌能与稀硫酸反应；由题给信息，金属细化到纳米质不变

5、，因此纳米氧化锌能与稀硫酸反应；由题给信息，金属细化到纳米颗粒时，就成了黑色；用作颗粒时，就成了黑色；用作“隐形隐形”飞机的制造材料能吸收雷达电磁波，飞机的制造材料能吸收雷达电磁波，使雷达监测不到，并非肉眼看不见。使雷达监测不到，并非肉眼看不见。第 3 节 物质的变化方法透视方法透视解题时应抓住题目提供的信息，结合自身所学知识解题时应抓住题目提供的信息，结合自身所学知识进行综合分析与探讨。进行综合分析与探讨。【试题链接试题链接】小试身手小试身手 1、2，创新培优，创新培优 4 第 3 节 物质的变化常考常考2 2 认识在制造材料过程中产生的污染以及如何防治。认识在制造材料过程中产生的污染以及如

6、何防治。【考试热度考试热度】例例2 实验证明铜不能在低温下与氧气反应，也不能与稀硫酸共热发实验证明铜不能在低温下与氧气反应，也不能与稀硫酸共热发生反应，但工业上却将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备生反应，但工业上却将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜溶液。硫酸铜溶液。（1）试写出反应的化学方程式）试写出反应的化学方程式:_。2Cu+O2+2H2SO4（稀）（稀）=2CuSO4+2H2O第 3 节 物质的变化【答案答案】第一种方法最好。若制得等质量的硫酸铜，第一、二种方法所需硫酸较少，第一种方法最好。若制得等质量的硫酸铜，第一、二种方法所需硫酸较少，而第三种方法所需硫酸较多，且生

7、成的二氧化硫又造成大气污染。第一、二种方法而第三种方法所需硫酸较多，且生成的二氧化硫又造成大气污染。第一、二种方法相比较，第一种方法的反应发生在溶液中，较易进行，且进行得更充分。相比较，第一种方法的反应发生在溶液中，较易进行，且进行得更充分。例例2 实验证明铜不能在低温下与氧气反应，也不能与稀硫酸共热发实验证明铜不能在低温下与氧气反应，也不能与稀硫酸共热发生反应，但工业上却将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备生反应，但工业上却将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜溶液。硫酸铜溶液。（2）利用铜制备硫酸铜溶液还有什么方法？写出反应的化学方程式：）利用铜制备硫酸铜溶液还有什么方法？写出

8、反应的化学方程式：_。比较哪一种方法好？为什么？比较哪一种方法好？为什么？2Cu+O2=2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O或或Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2+2H2O第 3 节 物质的变化解析解析 在稀硫酸存在时，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜在稀硫酸存在时，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜迅速溶解在热的稀硫酸中生成硫酸铜。还可以先将铜在空气中加热使之迅速溶解在热的稀硫酸中生成硫酸铜。还可以先将铜在空气中加热使之生成氧化铜，再与稀硫酸反应。以上两种方法共同的特点是氧气作为氧生成氧化铜，再与稀硫酸反应。以上两种方法共同的特点是氧气作为氧化剂

9、，稀硫酸只起酸的作用。而在加热条件下使铜直接与浓硫酸反应，化剂，稀硫酸只起酸的作用。而在加热条件下使铜直接与浓硫酸反应，反应的硫酸不仅起酸的作用，同时被还原为有毒气体二氧化硫。反应的硫酸不仅起酸的作用，同时被还原为有毒气体二氧化硫。第 3 节 物质的变化方法透视方法透视 选取制备方法的原则：选取制备方法的原则：操作便利；操作便利；原料用料原料用料少且经济易得；少且经济易得；能耗少且没有污染。能耗少且没有污染。【试题链接试题链接】小试身手小试身手 3，创新培优，创新培优 5挑战自我挑战自我第 3 节 物质的变化小试身手小试身手1.从金属材料的发展历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器从金属材料的发

10、展历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近二百年的事，这个先后顺序跟什么有关（时代，铝的利用是近二百年的事，这个先后顺序跟什么有关（）金属的活动性顺序金属的活动性顺序地壳中金属元素的含量地壳中金属元素的含量金属的延金属的延展性展性金属的导电性金属的导电性金属冶炼的难易程度金属冶炼的难易程度A B C D解析解析金属的冶炼与其活泼性有关，金属越活泼，越难冶炼，被利金属的冶炼与其活泼性有关，金属越活泼，越难冶炼，被利用的越晚。用的越晚。B第 3 节 物质的变化2 下列衣料纤维中，燃烧后有烧焦羽毛气味的是（）下列衣料纤维中，燃烧后有烧焦羽毛气味的是（）A涤纶涤纶 B锦纶锦纶C棉纤维棉纤

11、维 D羊毛纤维羊毛纤维D第 3 节 物质的变化3.金属铜和浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式如下：金属铜和浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式如下：Cu+4HNO3（浓）（浓）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3（稀）（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O工业上用铜屑和浓硝酸作为原料制取硝酸铜时，在实际生产中需工业上用铜屑和浓硝酸作为原料制取硝酸铜时，在实际生产中需要把浓硝酸用等体积的水稀释。试回答：要把浓硝酸用等体积的水稀释。试回答：（1）从经济角度来分析，用稀硝酸而不用浓硝酸的原因是）从经济角度来分析，用稀硝酸而不用浓硝酸的原因是_。（2）请你从经济和环保角度来考虑设计制取

12、硝酸铜的最适宜的）请你从经济和环保角度来考虑设计制取硝酸铜的最适宜的方法，用化学方程式表示：方法，用化学方程式表示：_。以稀硝酸为原料时，原料的利用率较高以稀硝酸为原料时，原料的利用率较高2CuO2=2CuO，CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O第 3 节 物质的变化4.（多选）有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是（）（多选）有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是（）A 高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于 金属材料金属材料B 氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超

13、硬性，它不与任 何无机酸反应何无机酸反应C光导纤维能够高质量地传导光信息光导纤维能够高质量地传导光信息D光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高CD创新培优创新培优第 3 节 物质的变化5.某研究性学习小组在学习金属铁的知识后，为了解铜及其常见某研究性学习小组在学习金属铁的知识后，为了解铜及其常见化合物的性质，运用类比的思想提出了如下问题，并进行探究。化合物的性质，运用类比的思想提出了如下问题，并进行探究。请帮助完成下列有关研究并填写有关空白。请帮助完成下列有关研究并填写有关空白。（1）提出问题提出问题 铁能与稀硫酸反应产生氢气，铜能吗？

14、铜与浓硫酸会发生反应铁能与稀硫酸反应产生氢气，铜能吗？铜与浓硫酸会发生反应吗？吗？铁在潮湿的空气中易生锈，铜铁在潮湿的空气中易生锈，铜“生锈生锈”需要什么条件？需要什么条件？氧化铁能够被一氧化碳还原，氧化铜可以吗？氧化铜能直接转氧化铁能够被一氧化碳还原，氧化铜可以吗？氧化铜能直接转化为氢氧化铜吗？氧化铜还有哪些性质？化为氢氧化铜吗？氧化铜还有哪些性质？有哪些途径可以将铜逐步转变为氢氧化铜？有哪些途径可以将铜逐步转变为氢氧化铜？第 3 节 物质的变化（2）查阅资料与问题解决查阅资料与问题解决 铜铜 不不 能能 与与 稀稀 硫硫 酸酸 发发 生生 置置 换换 反反 应，应，是是 因为因为 在在 金

15、金 属属 活活 动动 性性 顺顺 序序 表表 中，中，铜铜 排排 在在_之之 后。后。铜铜 能能 与与 浓浓 硫硫 酸酸 发发 生生 反反 应，应，其其 反反 应的应的 化化 学学 方方 程程 式式 为：为：Cu+2H2SO4（浓）浓）=CuSO4+2H2O+SO2。此反应中化合价升高的元。此反应中化合价升高的元素是素是_。铜在潮湿的空气中也能铜在潮湿的空气中也能“生锈生锈”形成铜绿，铜形成铜绿，铜绿的主要成分为绿的主要成分为 Cu2(OH)2CO3。由此可以推测：铜。由此可以推测：铜“生锈生锈”过程中，参与反应的物质有铜、氧气、水和过程中，参与反应的物质有铜、氧气、水和_。氢氢铜铜二氧化碳二

16、氧化碳第 3 节 物质的变化氧化铜可以在加热的条件下被一氧化碳等还原成铜，其与一氧化氧化铜可以在加热的条件下被一氧化碳等还原成铜，其与一氧化碳反应的化学方程式为碳反应的化学方程式为_；氧化铜不能与水；氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜，但能与硫酸、盐酸等发生复分解反应形成相应反应生成氢氧化铜，但能与硫酸、盐酸等发生复分解反应形成相应的铜盐；在高温下，氧化铜能分解成砖红色的氧化亚铜的铜盐；在高温下，氧化铜能分解成砖红色的氧化亚铜(Cu2O)和和氧气，该反应的化学方程式为氧气，该反应的化学方程式为_。CuOCO=CuCO24CuO=2Cu2OO2高温高温第 3 节 物质的变化由铜转化为氢氧化铜，从化学反应的原理看，可以是流程由铜转化为氢氧化铜，从化学反应的原理看，可以是流程:与流程与流程相比，流程相比，流程的优点是的优点是_和和_，还可以有，还可以有更多的流程。若流程更多的流程。若流程与流程与流程相比，也是两步反应，但第一步相比，也是两步反应，但第一步与铜反应的试剂不同，则流程与铜反应的试剂不同，则流程中第一步反应的化学方程式为中第一步反应的化学方程式为_。Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag(合理即可合理即可)安全安全环保环保